趙 會 張泗強(qiáng) 韓振國 劉鑫琰 孫錦芝

山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪 271104

由聯(lián)合粉磨到半終粉磨再到聯(lián)合粉磨的技術(shù)改造

趙 會 張泗強(qiáng) 韓振國 劉鑫琰 孫錦芝

山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪 271104

公司水泥粉磨系統(tǒng)由1臺150～90輥壓機(jī)（通過量475 t/h）+V選與Φ3 m及2.6m開路磨機(jī)組成“一拖二”模式，兩臺磨合計(jì)產(chǎn)能100 t/h左右。淘汰Φ2.6 m磨機(jī)后，形成了 “大輥壓、小球磨”的新生產(chǎn)狀態(tài)，而磨機(jī)產(chǎn)能水平僅55～60 t/h。為增產(chǎn)、降耗，實(shí)施了以輥壓機(jī)系統(tǒng)增加1臺動態(tài)選粉機(jī)及配套設(shè)施改造、Φ3 m磨機(jī)內(nèi)部三倉改兩倉及級配調(diào)整等為主要內(nèi)容的技術(shù)改造。先改造為半終粉磨系統(tǒng)，產(chǎn)量75 t/h，電耗36.8kWh，效果不盡人意。再改造為聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，產(chǎn)量95 t/h，電耗降至31.5 kWh。

半終粉磨 聯(lián)合粉磨 選粉機(jī) 改造

0 引言

我公司水泥粉磨系統(tǒng)由1臺150～90輥壓機(jī)（通過量475 t/h）+V選與Φ3 m及2.6 m開路磨機(jī)組成“一拖二”模式，兩臺磨合計(jì)產(chǎn)能100 t/h左右，磨后與一定比例的礦粉配制成不同品種的水泥。根據(jù)國家淘汰落后產(chǎn)能的政策要求，Φ2.6 m磨機(jī)拆除，保留的Φ3 m磨機(jī)，形成了輥壓機(jī)能力大、磨機(jī)產(chǎn)能小即所謂“大輥壓、小球磨”的新生產(chǎn)狀態(tài)，但產(chǎn)能水平在55～60 t/h，遠(yuǎn)低于正常情況下這種配置的產(chǎn)能。為充分發(fā)揮輥壓機(jī)的擠壓粉磨能力和管磨機(jī)修形磨細(xì)能力，我們實(shí)施了以輥壓機(jī)系統(tǒng)增加1臺動態(tài)選粉機(jī)及配套設(shè)施改造，Φ3 m磨機(jī)內(nèi)部三倉改兩倉及級配調(diào)整等為主要內(nèi)容的技術(shù)改造，經(jīng)歷了由聯(lián)合粉磨到半終粉磨再到聯(lián)合粉磨的技術(shù)改造，現(xiàn)對此進(jìn)行總結(jié)。

1 改造前的基本情況

Φ2.6 m磨機(jī)拆除后，水泥粉磨系統(tǒng)的流程見圖1，設(shè)備配置見表1。

2 由聯(lián)合粉磨到半終粉磨的技術(shù)改造

2.1 輥壓機(jī)系統(tǒng)的改造

為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)產(chǎn)量、降低粉磨電耗，結(jié)合實(shí)際工藝布置，考慮將輥壓機(jī)系統(tǒng)10%～20%細(xì)粉作為成品不再入磨而是先入半成品庫，之后與出磨物料按比例搭配入成品庫，實(shí)現(xiàn)半終粉磨。改造后工藝流程見圖2，主要設(shè)備配置見表1。

2. 2 磨機(jī)內(nèi)部優(yōu)化改造

2.2.1 隔倉板及活化襯板的調(diào)整

該磨機(jī)原為三倉，一、二倉之間應(yīng)用高效復(fù)合式隔倉裝置，利用弧形篩分與立形篩分的組合，實(shí)現(xiàn)兩次內(nèi)篩分，出料篦板為料、段分離裝置，三倉采用微段強(qiáng)化研磨。為適應(yīng)改造提產(chǎn)需要、提高磨內(nèi)物料流速，由三倉磨改為兩倉磨；一倉長度由原來的2.5 m延長到2.75 m，活化襯板向后順延一排。

圖2 改造后的半終粉磨工藝流程

2.2.2 倉位及級配的調(diào)整

倉位及級配調(diào)整情況見表2。

2. 3 半終粉磨系統(tǒng)的試生產(chǎn)

表1 改造前后主要設(shè)備配置

改造后，輥壓機(jī)的運(yùn)行比較穩(wěn)定，平均臺時能夠達(dá)到95 t/h，粗粉細(xì)度（80 μm篩余）25%，細(xì)粉為0%。所選的細(xì)粉量通過所設(shè)定的星形閥開度來調(diào)整其摻加量，通過調(diào)整摸索出選粉機(jī)所選的的細(xì)粉最大能力20 t/h。

試生產(chǎn)初期，成品質(zhì)量很難控制，尤其是對SO3的控制[控制標(biāo)準(zhǔn)(3.0±0.2)%]，由于來自輥壓機(jī)成品細(xì)粉中大部分是石膏、檸檬酸渣，所以SO3波動較大，其摻加量較難掌控。

表2 磨機(jī)調(diào)整前后的工藝參數(shù)

磨機(jī)臺時也只有60 t/h，算上細(xì)粉摻量也就是75 t/h左右，并且質(zhì)量不穩(wěn)定；從標(biāo)準(zhǔn)稠度看，水泥需水量偏高，標(biāo)準(zhǔn)稠度28%，客戶對此有所反映。從出磨斜槽取樣做顆粒級配分析：3 μm～32 μm的顆粒含量較低，僅為56.98%，32 μm～65 μm之間顆粒所占比例在20.67%，明顯偏多；特征粒徑偏大（23.85 μm）；水化反應(yīng)速度慢所致造成熟料粉強(qiáng)度較低。熟料粉及配制水泥質(zhì)量情況見表3，水泥粒度分析報告見圖3。

2.4 半終粉磨試車分析

表3 半終粉磨時熟料粉及配制水泥質(zhì)量情況

半終粉磨系統(tǒng)運(yùn)行中，輥壓機(jī)效果較好，產(chǎn)量基本能夠穩(wěn)定在90 t/h以上。但是通過半終粉磨選出的細(xì)粉當(dāng)成品與出磨成品混合入庫后，由于細(xì)粉中SO3不穩(wěn)定，造成熟料粉成品中的SO3控制不住，對凝結(jié)時間產(chǎn)生很大的影響；另外細(xì)粉對水泥的需水量影響較大。輥壓機(jī)出來的粗粉較粗， 80 μm篩余27%，磨機(jī)由三倉改為兩倉后，物料流速加快，這種狀態(tài)滿足不了出輥壓機(jī)物料細(xì)度對出磨物料細(xì)度的要求，以致磨機(jī)臺時產(chǎn)量較低。

3 由半終粉磨到聯(lián)合粉磨的技術(shù)改造

半終粉磨產(chǎn)品質(zhì)量存在問題，磨機(jī)也未達(dá)到希望的臺時產(chǎn)量90 t/h。由于時間限制，也不可能再將磨機(jī)由兩倉磨改為三倉磨。后經(jīng)過研究決定，對輥壓機(jī)系統(tǒng)重新改造，將半終粉磨改回原聯(lián)合粉磨方案，即將選粉機(jī)的下料溜子直接接到稱重倉頂部，選出的細(xì)粉適當(dāng)放粗，將選粉機(jī)粗粉直接回稱重倉（見圖4）。

改為聯(lián)合粉磨后，磨機(jī)效果較好，無論是臺時還是質(zhì)量都創(chuàng)造了歷史新高。出磨質(zhì)量穩(wěn)定，比表面積、SO3合格率都能達(dá)到90%以上（水泥粒度分析報告見圖5），熟料粉強(qiáng)度也較高。但是由于選粉機(jī)蝸殼內(nèi)存料及轉(zhuǎn)速受循環(huán)風(fēng)的牽引限制了輥壓機(jī)的產(chǎn)能發(fā)揮，造成輥壓機(jī)臺時產(chǎn)量較低，根本供應(yīng)不上磨機(jī)的生產(chǎn)，輥壓機(jī)只有全負(fù)荷運(yùn)行才能保證磨機(jī)兩班的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.1 存在的問題

3.1.1 輥壓機(jī)做功能力較差

改好后進(jìn)行試車，發(fā)現(xiàn)輥壓機(jī)運(yùn)行相當(dāng)不穩(wěn)定，沖料現(xiàn)象比較嚴(yán)重，中控操作相當(dāng)困難。

分析原因主要是由于回料中細(xì)粉含量較高，回料不均勻，導(dǎo)致輥壓機(jī)輥縫偏小，只有25 mm左右，主電機(jī)工作電流也較低（40 A），輥縫間隙差比較大（有時左右間隙差值達(dá)15 mm）；輥壓機(jī)工作壓力偏低，工作壓力上不去，擠壓效果較差，正常壓力僅為5～6 MPa，臺時產(chǎn)量僅70 t/h左右。

圖3 半終粉磨時水泥粒度分析報告

圖4 優(yōu)化后的聯(lián)合粉磨工藝

3.1.2 選粉機(jī)蝸殼存料嚴(yán)重

選粉機(jī)塌料比較頻繁。打開選粉機(jī)人孔門發(fā)現(xiàn)，蝸殼內(nèi)積料相當(dāng)多，占據(jù)了蝸殼內(nèi)面積的1/2之多。積料增多后，通風(fēng)面積變小，提高了蝸殼內(nèi)物料的流速，造成選粉機(jī)塌料比較頻繁。

3.1.3 選粉機(jī)的轉(zhuǎn)速受循環(huán)風(fēng)的牽引

選粉機(jī)原本為下進(jìn)風(fēng)，由于當(dāng)時工藝布置受限，所采取的是側(cè)進(jìn)風(fēng)方式安裝。改為聯(lián)合粉磨后，對輥壓機(jī)參數(shù)調(diào)整中發(fā)現(xiàn)：在循環(huán)風(fēng)拉大的情況下，由于是側(cè)進(jìn)風(fēng)，風(fēng)的牽引力比較大，帶著選粉機(jī)進(jìn)行自轉(zhuǎn)，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速根本就降不下來，除非先把循環(huán)風(fēng)關(guān)小才能降下選粉機(jī)轉(zhuǎn)速；若不關(guān)小循環(huán)風(fēng)，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速根本降不下來，一降選粉機(jī)就會跳停。輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度及選粉機(jī)對比試驗(yàn)（空載）見表4。

3.2 問題的處理

3.2.1 選粉機(jī)蝸殼嚴(yán)重存料的對策

圖5 再次改造后出磨物料顆粒級配分析

表4 輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度及選粉機(jī)對比試驗(yàn)（空載）

為了減少蝸殼存料，提高通風(fēng)面積，決定將從選粉機(jī)入口處的靜向葉片開始一直順著蝸殼，在靜向葉片間隙中間開80 mm孔，并將靜向葉片底部加高，焊接300 mm高的鐵板（見圖6左），讓蝸殼內(nèi)的物料能夠產(chǎn)生噴騰效果，防止蝸殼內(nèi)積料、塌料，讓物料能夠被循環(huán)風(fēng)拉入鼠籠，另外，外面接管子（見圖6右），使進(jìn)入選粉機(jī)物料中的大顆粒撞擊靜向葉片后能夠被收集到管道中。通過改造后蝸殼內(nèi)存料的現(xiàn)象明顯減少。

圖6 針對選粉機(jī)蝸殼嚴(yán)重存料的改造

3.2.2 轉(zhuǎn)速受循環(huán)風(fēng)牽引問題的解決

選粉機(jī)主軸轉(zhuǎn)速23 Hz、循環(huán)風(fēng)開度45%、除塵風(fēng)45 Hz的風(fēng)壓見表5。

表5 粉磨系統(tǒng)各處的風(fēng)壓

（1）拆除靜向葉片。將選粉機(jī)靜向葉片（總共48片）進(jìn)行隔一拆一，但效果不明顯，且輥壓機(jī)出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的塌料，造成回稱重倉的溜子堵塞，平均臺時70 t/h，沒有多大變化，所以又將靜向葉片恢復(fù)。

（2）割除鼠籠轉(zhuǎn)子動向葉片。經(jīng)分析認(rèn)為：產(chǎn)量低主要是由于循環(huán)風(fēng)機(jī)帶著選粉機(jī)轉(zhuǎn)，造成選粉機(jī)鼠籠就猶如一堵墻，料進(jìn)不去，選粉機(jī)起不到分級效果，都是靠循環(huán)風(fēng)帶走的。將選粉機(jī)鼠籠葉片進(jìn)行隔一割一拆除后試車，發(fā)現(xiàn)在相同參數(shù)下，選粉機(jī)啟動后就出現(xiàn)過壓跳停。分析認(rèn)為：主要是由于葉片拆除后系統(tǒng)阻力變小，造成選粉機(jī)被循環(huán)風(fēng)拉跳，在保證選粉機(jī)不跳的情況下，經(jīng)過參數(shù)摸索調(diào)整，臺時降到了60 t/h。

（3）固定鼠籠?？紤]到循環(huán)風(fēng)牽引著選粉機(jī)轉(zhuǎn)所形成的料幕，物料較難通過，另外又將鼠籠的葉片割除，鼠籠葉片間隙變大。為了進(jìn)一步提高臺時，將鼠籠轉(zhuǎn)子傳動斷開進(jìn)行試車。通過拉大循環(huán)風(fēng)，臺時有所提升，能夠穩(wěn)定在75 t/h，但是整體細(xì)度（80 μm）控制不住，為保證磨機(jī)臺時不低于90 t/h，后決定將轉(zhuǎn)子傳動恢復(fù)。

（4）進(jìn)行分料。通過控制調(diào)節(jié)V選，降低循環(huán)風(fēng)，保證入選粉機(jī)的物料較細(xì)，增大V選的循環(huán)負(fù)荷率，將選粉機(jī)回料通過分格輪分一部分和選粉機(jī)選出的細(xì)粉進(jìn)行混合進(jìn)入磨頭倉。從入磨皮帶取樣，80 μm篩余在20%左右，輥壓機(jī)臺時能夠達(dá)到85 t/h。但從出磨質(zhì)量看，細(xì)度、比表面積相當(dāng)不穩(wěn)定，磨機(jī)臺時降至85 t/h。

（5）增大選粉機(jī)風(fēng)量。 從選粉機(jī)回料取樣做套篩分析，見表6。

表6 套篩分析結(jié)果

從套篩分析結(jié)果看：選粉機(jī)回料中還有31.78%的細(xì)料沒有被選出。分析認(rèn)為：選粉機(jī)風(fēng)量不夠，選凈度較差，導(dǎo)致回料中細(xì)粉太多。圍繞增大選粉機(jī)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)與改造：

（1）將選粉機(jī)側(cè)進(jìn)人孔門打開，對選粉機(jī)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，但效果不明顯而關(guān)掉。

（2）考慮下進(jìn)風(fēng)，先是將翻板閥拆除，在翻板閥的位置焊上兩根Φ550 mm的風(fēng)管進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，但由于選粉機(jī)下錐體內(nèi)部積料太多，造成風(fēng)短路，試驗(yàn)失敗。

圖7 選粉機(jī)下錐體灰斗處的個人孔門

（3）打開灰斗處人孔門。在選粉機(jī)下錐體灰斗處有個人孔門（見圖7），考慮將此門打開，因擔(dān)心漏料，就在此門上部加了一個擋料板，試車后，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)風(fēng)效果比較明顯。經(jīng)過摸索調(diào)整，在選粉機(jī)主軸轉(zhuǎn)速20 Hz、循環(huán)風(fēng)量30%、除塵風(fēng)機(jī)45 Hz的情況下，臺時能夠提升到90 t/h，達(dá)到相對理想的產(chǎn)量，出輥壓機(jī)分級后的入磨物料80 μm篩余≤15%，比表面積≥240 m2/kg，有效保證了磨機(jī)的產(chǎn)、質(zhì)量。

為進(jìn)一步優(yōu)化，將下椎體開口對面也開一同樣大小的開口，并在下椎體內(nèi)部豎Φ700 mm的風(fēng)管，并在風(fēng)管頂部加一個大錐形的擋料板，并在這兩個開口處焊接Φ400 mm支風(fēng)管聯(lián)接在內(nèi)部Φ700 mm主風(fēng)管上。通過Φ400 mm支風(fēng)管實(shí)現(xiàn)下進(jìn)風(fēng)，并通過擋料板改變風(fēng)向，增加下進(jìn)風(fēng)的徑向風(fēng)速，以提高輥壓機(jī)的臺時產(chǎn)量。通過調(diào)整擋料板開口大小與循環(huán)風(fēng)的匹配，摸索出了合適的操作參數(shù)，系統(tǒng)產(chǎn)量基本能夠穩(wěn)定在95 t/h。

4 改造效果

將半終粉磨改為聯(lián)合粉磨后，熟料粉及配制水泥的整體產(chǎn)質(zhì)量提高了，見表7、表8 。最明顯的變化就是輥壓機(jī)與球磨機(jī)都達(dá)到了90 t/h，實(shí)現(xiàn)了避峰就谷生產(chǎn)，電價效益顯著。改造前后粉磨電耗對比見表9。

表7 聯(lián)合粉磨出磨熟料粉及配制水泥質(zhì)量

表8 出廠水泥均勻性試驗(yàn)對比（后續(xù)完善）

表9 改造前后粉磨電耗對比

5 結(jié)束語

（1）由于半終粉磨所需要的總體風(fēng)量較小，所以選粉機(jī)側(cè)進(jìn)風(fēng)的方式?jīng)]有問題，但改為聯(lián)合粉磨后，需要大風(fēng)大料，側(cè)進(jìn)風(fēng)的方式不適應(yīng)。

（2）對于出磨質(zhì)量的穩(wěn)定性來說，聯(lián)合粉磨系統(tǒng)要比半終粉磨系統(tǒng)效果好（見表9）。

（3）該“大輥壓機(jī)+小球磨機(jī)”（輥壓機(jī)/球磨機(jī)裝機(jī)功率比=1.136）聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，仍有較大的增產(chǎn)、降耗空間，尚有待于持續(xù)改進(jìn)、提高。

2015-07-22）

TQ172.63

B

1008-0473(2015)06-0041-07

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.06.009